一种风电场群与火力发电厂联合发电系统的平滑出力方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力技术领域，具体地，涉及一种风电场群与火力发电厂联合发电系 统的平滑出力方法。
【背景技术】
[0002] 火力发电是目前最重要、技术最为成熟的发电方式，当前火力发电在我国发电领 域中仍占有非常大的比例，但火力发电存在能耗高、污染严重等缺点。
[0003] 近年来，风能等可再生清洁能源已越来越多被应用于发电领域，风电场群与火力 发电厂联合发电系统是一种综合了风力发电和火力发电的发电系统，送种发电系统在风能 资源充足时增加风力供电的比重，充分发挥风力发电技术能耗低、污染小的优势，在风能资 源不够充足时，利用火力发电满足电网运行的需要。图1为风电场群与火力发电厂联合发 电系统的结构示意图，多个风电场与一个火力发电厂接入公共电网。
[0004] 风能资源存在着随机性和波动性的问题，导致风力发电的功率具有波动性，提供 给电网的电能就不够平稳，影响电网的平稳运行。为了减少送种冲击，需要对风力发电进行 功率平抑，W减小功率波动性对电网的影响。
[0005] 东北电力大学宇航、严干贵等人利用一阶低通滤波算法实现风电功率波动平抑的 控制策略。该控制策略主要对风电场运行中的高频分量进行滤除，减小风电功率的变化率， 为电力系统提供较为稳定的功率输出，而储能系统则是通过其充放电来改变输出功率的幅 值，使注入电网的电能更加平稳。但实际应用中发现送种利用一阶低通滤波算法得到的出 力平滑曲线存在一定的延时作用，如图2所示，较细的线为风电单独出力曲线，较粗的线为 利用送种控制策略得到的风储平滑出力曲线，从图2可明显看出，风储平滑出力曲线滞后 于风电单独出力曲线。送是因为送种利用一阶低通滤波算法实现风电功率波动平抑的控制 策略是采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权得到本次滤波输出值，具体公式为：
[0006] Y(n) = aX(n) + (l-a)Y(n-l)
[0007] W上公式中，a为滤波系数；X(n)为本次采样值；Y(n-l)为上次滤波输出值； Y(n)为本次滤波输出值。
[0008] 可见，送种利用一阶低通滤波算法实现风电功率波动平抑的控制策略还存在不足 之处。
【发明内容】
[0009] 本发明实施例的主要目的在于提供一种风电场群与火力发电厂联合发电系统的 平滑出力方法，W解决现有技术利用一阶低通滤波算法平抑风电功率波动所得到的出力平 滑曲线存在延时现象的问题。
[0010] 为了实现上述目的，本发明实施例提供一种风电场群与火力发电厂联合发电系统 的平滑出力方法，包括：
[0011] 步骤A，针对风电场群中的每一风电场，获取由该风电场的风力发电功率预测值组 成的数据集合，将所有风电场对应的数据集合中的风力发电功率预测值相加，得到由风电 场群总发电功率组成的综合数据集合；
[0012] 步骤B，利用多项式拟合算法对所述综合数据集合进行拟合，得到风电平滑出力公 式，并根据所述风电平滑出力公式计算风电平滑出力值；
[0013] 步骤C，计算所述风电平滑出力值与火力发电厂基准出力值之和，得到总平滑出力 值；
[0014] 步骤D，根据所述总平滑出力值、所述风电场群总发电功率、W及火力发电厂最小 出力值、最大出力值、基准出力值，确定风电场群和火力发电厂的实际出力情况；
[0015] 所述步骤A具体为：
[0016] 步骤Al,针对风电场群中的每一风电场，获取由该风电场的风力发电功率预测值 组成的数据集合P，：
[0017] Pj = {(Pji, ti) I j = 1, 2. . . , k ；i = 1, 2. . . , m}
[0018] 步骤A2,将所有风电场对应的数据集合中的风力发电功率预测值相加，得到由风 电场群总发电功率组成的综合数据集合P :
[0019] P = {(Pi, ti) I i = 1，2. . .，m}
[0021] 其中，k为风电场群中的风电场总数，j为风电场序列号，m为各风电场对应的数据 集合、所述综合数据集合的样本个数，i为样本序列号，P,为第j个风电场对应的数据集合， P，i为第j个风电场的风力发电功率预测值，P为综合数据集合，Pi为风电场群总发电功率， ti为对应的时间；
[0022] 所述步骤B具体包括：
[0023] 步骤BI,根据所述综合数据集合P中风电场群总发电功率Pi的波动趋势，确定所 述风电平滑出力公式的阶数n，其中n为自然数；
[0024] 步骤B2,拟合具有所述阶数n的多项式：
[00巧]曰山。+曰。山。I+...+曰山+曰〇 ;
[0026] 其中，曰。~曰。为多项式系数；
[0027] 步骤B3,计算所述多项式曰山"+曰。山"1+…+曰山+曰〇与所述风电场群总发电功率Pi 的差值平方和化r :
[0029] 步骤B4,利用最小二乘法计算所述差值平方和Err为最小值时，多项式系数曰。~ 曰。对应的具体值a。~a n ;
[0030] 步骤B5,利用所述具体值a。~a。构建风电平滑出力公式x(t):
[00引]X (t) = a nt。+ a n it。I+... + a it+ a 0 ;
[00扣]其中，t为时间；
[0033] 步骤B6,计算当t = ti时，所述风电平滑出力公式X (t)的值：
[0034] X(ti) = a 山。+(1 n 山。1+…+ a iti+a。
[00对其中，X(ti)为风电平滑出力值；
[0036] 所述步骤C具体为：
[0037] 计算风电平滑出力值X(ti)与火力发电厂基准出力值之和，得到总平滑出力值：
[0038] ^ti) =X (ti) +Pdefault
[0039] 其中，Y(ti)为总平滑出力值，PdEfauit为火力发电厂基准出力值；
[0040] 所述步骤D具体包括：
[0041] 步骤D1，计算所述总平滑出力值Y(ti)与风电场群总发电功率Pi的差值Api :
[0042] A Pi = Y (ti) -Pi ;
[0043] 步骤D2,令风电场群按照所述风电场群总发电功率Pi出力；
[0044] 步骤D3,若所述差值Api小于或等于火力发电厂最小出力值Pmm时，令火力发电 厂按照其最小出力值Pmi。出力；若所述差值APi大于或等于火力发电厂最大出力值Pmax时， 令火力发电厂按照其最大出力值Pmax出力；若所述差值APi大于火力发电厂最小出力值 Pmin且小于火力发电厂最大出力值Pmax时，令火力发电厂按照所述差值A Pi出力。
[0045] 借助于上述技术方案，本发明通过对整个计划出力区间的风电场群总发电功率进 行多项式拟合，最终得到的平滑出力曲线不会滞后延时，相比于利用一阶低通滤波方法平 抑光热电站功率波动的方法，本发明具有更优化的平滑出力效果，同时，本发明将对风电场 群进行功率波动平抑的结果与火力发电厂的出力加在一起作为整体来控制联合发电的实 际出力情况，W确保整个系统耗能低、污染少，且提供给电网的电能平稳。
【附图说明】
[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据送些附 图获得其他的附图。
[0047] 图1是本发明【背景技术】提供的风电场群与火力发电厂联合发电系统的结构示意 图；
[0048] 图2是本发明【背景技术】提供